Urtitersubstanz

Eine Urtitersubstanz oder primärer Standard, kurz auch Urtiter genannt, ist eine gut wägbare Reinstsubstanz, die sich zur Herstellung von Lösungen mit genau bekanntem Gehalt (Urtiterlösungen) eignet. Diese Lösungen dienen dann dazu, den Gehalt der bei der Maßanalyse verwendeten Normallösung (= Maßlösungen) direkt oder über einen mit ihnen eingestellten sekundären Standard zu bestimmen.

Eigenschaften idealer Urtitersubstanzen

Im Idealfall besitzt eine Urtitersubstanz folgende Eigenschaften:

• Ihre Zusammensetzung entspricht exakt ihrer Formel.
• Sie reagiert stöchiometrisch, d.h. vollständig gemäß der Reaktionsgleichung.
• Sie ist unbegrenzt haltbar, d.h. auch inert gegen Zersetzung und Umwandlung an der Luft.
  • Sie ist also unempfindlich gegenüber dem Luftsauerstoff.
  • Sie reagiert nicht mit der Luftfeuchtigkeit und ist nicht hygroskopisch.
  • Sie gibt aber auch kein Kristallwasser ab, möglichst auch nicht bei Lagerung oberhalb Raumtemperatur.
  • Sie reagiert nicht mit dem Kohlendioxid der Luft.
• Sie hat eine große Molmasse und auch eine hohe Äquivalentmasse, so dass der relative Wägefehler gering bleibt.
• Sie ist im gewünschten Lösungsmittel, zumeist Wasser, manchmal aber auch in Säure oder organischem Lösungsmittel, leicht löslich.
• Nicht zwingend erforderlich, aber wünschenswert ist eine lange Haltbarkeit der hergestellten Lösungen.

Beispiele für Urtitersubstanzen

Folgende acht Substanzen sind die Urtitersubstanzen nach Arzneibuch:

• Arsen(III)-oxid As₂O₃ zur Herstellung von Natriumarsenit-Maßlösung (Zugabe von Natronlauge), mit der Natriumperiodat-Maßlösung eingestellt wird (bis Ph. Eur. 3, Nachtrag 2001 auch zum Einstellen von Iod- und Cer-(IV)-Maßlösungen, die seit Ph. Eur. 4 (2002) mit Natriumthiosulfat, einem sekundären Standard, eingestellt werden)
• Benzoesäure C₆H₅COOH zum Einstellen von wasserfreien Basen: ethanolische Natronlauge, Alkalimethanolat und TBAH-Maßlösung in Isopropanol oder Methanol.
• Kaliumbromat KBrO₃ zum Einstellen von Natriumthiosulfat-Maßlösung
• Kaliumhydrogenphthalat C₆H₄(COOH)(COO⁻K⁺) zum Einstellen von wasserfreien Perchlorsäure-Maßlösungen in Eisessig
• Natriumcarbonat Na₂CO₃ zum Einstellen von Salzsäure-, Salpetersäure- und Schwefelsäure-Maßlösungen (nicht aber Essigsäure, die mit NaOH eingestellt wird)
• Natriumchlorid NaCl (Kochsalz) zum Einstellen von Silbernitrat-Maßlösung
• Sulfanilsäure H₂N–C₆H₄–SO₃H zum Einstellen von Natriumnitrit-Maßlösung
• Zink Zn⁰ für die Einstellung von EDTA-Maßlösungen nach quantitativer Umsetzung zu Zn²⁺ mit Salzsäure oder Schwefelsäure

Je nach Anwendungszweck, insbesondere je nach gewünschter Genauigkeit, können auch folgende Substanzen als Urtiter dienen:

• Natriumhydrogencarbonat NaHCO₃ zum Einstellen von Salzsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure
• Kaliumdichromat K₂Cr₂O₇ in der Oxidimetrie
• Kaliumhydrogencarbonat KHCO₃ zum Einstellen von Säuren
• Kaliumiodat KIO₃ zum Einstellen von Natriumthiosulfat-Maßlösung
• Natriumoxalat Na₂C₂O₄ zur Einstellung von Kaliumpermanganat
• Oxalsäure C₂H₂O₄ für die Einstellung von Laugen oder in der Permanganometrie. Sie wird als nicht hygroskopisches Dihydrat eingesetzt, allerdings ist der Kristallwassergehalt u.U nicht exakt gegeben.
• Quecksilber(II)-oxid HgO, umgesetzt mit Iodid (HgO + 4 I⁻ + H₂O → [HgI₄]²⁻ + 2 OH⁻) für die Einstellung von Säuren.

Beispiele nicht als Urtiter geeigneter Substanzen

Hydroxide wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid sind als Urtiter nicht geeignet, weil sie hygroskopisch sind und CO₂ aus der Luft aufnehmen und dabei Hydrogencarbonate bilden. Kaliumpermanganat ist nicht geeignet, weil es sich autokatalytisch zu Braunstein umsetzt.

Literatur

• G. Jander, K. F. Jahr, G. Schulze: Maßanalyse. 16. Auflage, de Gruyter, Berlin 2003, ISBN 3-11-017098-1.